人教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》教案：41原電池-文庫吧
2024-11-16 03:00 本頁面
【正文】 反應(yīng)條件與吸熱、放熱的關(guān)系：反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)的條件沒有必然的聯(lián)系，而取決與反應(yīng)物和產(chǎn)物具有的總能量（或焓）的相對大小。書寫熱化學(xué)方程式除了遵循書寫化學(xué)方程式的要求外，還應(yīng)注意以下幾點： ①放熱反應(yīng)△H為“”，吸熱反應(yīng)△H為“+”，△H的單位為kJ/mol ②反應(yīng)熱△H與測定條件（溫度、壓強等）有關(guān)，因此應(yīng)注意△H的測定條件；絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)的△H是在298K、101Pa下測定的，可不注明溫度和壓強。③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的系數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子或原子數(shù)，因此化學(xué)計量數(shù)可以是分?jǐn)?shù)或小數(shù)。必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的數(shù)量，所以方程式中化學(xué)式前面的計量數(shù)必須與△H相對應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)逆向進行時，反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。利用蓋斯定律進行簡單的計算電極反應(yīng)的書寫：活性電極：電極本身失電子⑴電解：陽極：（與電源的正極相連）發(fā)生氧化反應(yīng)惰性電極：溶液中陰離子失電子（放電順序：IBrClOH）陰極:（與電源的負極相連）發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子（放電順序：Ag+Cu2+H+）注意問題：①書寫電極反應(yīng)式時，要用實際放電的離子來表示 ②電解反應(yīng)的總方程式要注明“通電”③若電極反應(yīng)中的離子來自與水或其他弱電解質(zhì)的電離，則總反應(yīng)離子方程式中要用化學(xué)式表示⑵原電池：負極：負極本身失電子，M→Mn+ +ne① 溶液中陽離子得電子Nm++me→N正極：2H++2e→H2↑②負極與電解質(zhì)溶液不能直接反應(yīng)：O2+4e+2H2O→4OH（即發(fā)生吸氧腐蝕）書寫電極反應(yīng)時要注意電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液中的離子是否反應(yīng)，若反應(yīng)，則在電極反應(yīng)中應(yīng)寫最終產(chǎn)物。電解原理的應(yīng)用：⑴氯堿工業(yè)：陽極(石墨):2Cl→Cl2+2e(Cl2的檢驗：將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近出氣口，試紙變藍，證明生成了Cl2)。陰極：2H++2e→H2↑（陰極產(chǎn)物為HNaOH?，F(xiàn)象（滴入酚酞）：有氣泡逸出，溶液變紅）。⑵銅的電解精煉：電極材料：粗銅做陽極，純銅做陰極。電解質(zhì)溶液：硫酸酸化的硫酸銅溶液⑶電鍍：電極材料：鍍層金屬做陽極（也可用惰性電極做陽極），鍍件做陰極。電解質(zhì)溶液是用含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液?；瘜W(xué)電源⑴燃料電池：先寫出電池總反應(yīng)（類似于可燃物的燃燒）；再寫正極反應(yīng)（氧化劑得電子，一般是O2+4e+2H2O→4OH（中性、堿性溶液）O2+4e+4H+→2H2O(酸性水溶液)。負極反應(yīng)=電池反應(yīng)正極反應(yīng)（必須電子轉(zhuǎn)移相等）⑵充放電電池：放電時相當(dāng)于原電池，充電時相當(dāng)于電解池（原電池的負極與電源的負極相連，做陰極，原電池的正極與電源的正極相連，做陽極），1計算時遵循電子守恒，常用關(guān)系式：2 H2~ O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4OH~4H+~4e1金屬腐蝕：電解陽極引起的腐蝕原電池負極引起的腐蝕化學(xué)腐蝕原電池正極電解陰極鋼鐵在空氣中主要發(fā)生吸氧腐蝕。負極：2Fe→2Fe 2++4e正極：O2+4e+2H2O→4OH總反應(yīng)：2Fe + O2+2H2O＝2Fe(OH)2第二章：化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速度反應(yīng)方向的判斷依據(jù)：△HT△S△HT△S0反應(yīng)不能自發(fā)。該判據(jù)指出的是一定條件下，自發(fā)反應(yīng)發(fā)生的可能性，不能說明實際能否發(fā)生反應(yīng)（計算時注意單位的換算）課本P40T3化學(xué)平衡常數(shù)：①平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進行的程度，平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)進行的越完全。②純固體或純?nèi)軇﹨⒓拥姆磻?yīng)，它們不列入平衡常數(shù)的表達式③平衡常數(shù)的表達式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)，單位與方程式的書寫形式一一對應(yīng)。對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)④化學(xué)平衡常數(shù)受溫度影響，與濃度無關(guān)。溫度對化學(xué)平衡的影響是通過影響平衡常數(shù)實現(xiàn)的。溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)增大還是減小與反應(yīng)吸放熱有關(guān)。平衡狀態(tài)的標(biāo)志：①同一物質(zhì)的v正=v逆②各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、含量、濃度（顏色）保持不變③氣體的總物質(zhì)的量、總壓強、氣體的平均分子量保持不變只適用于△vg≠0的反應(yīng)④密度適用于非純氣體反應(yīng)或體積可變的容器惰性氣體對化學(xué)平衡的影響⑴恒壓時充入惰性氣體，體積必增大，引起反應(yīng)體系濃度的減小，相當(dāng)于減壓對平衡的影響 ⑵恒容時充入惰性氣體，各組分的濃度不變，速率不變，平衡不移動⑶對于△vg=0的可逆反應(yīng)，平衡體系中加入惰性氣體，恒容、恒壓下平衡都不會移動⑴等效平衡：①恒溫恒壓，適用于所有有氣體參加的可逆反應(yīng)，只要使轉(zhuǎn)化后物質(zhì)的量之比與最初加入的物質(zhì)的量之比相同，均可達到等效平衡；平衡時各組分的百分含量相同，濃度相同，轉(zhuǎn)化率相同。②恒溫恒容，△vg=0的反應(yīng)，只要使轉(zhuǎn)化后物質(zhì)的量之比與最初加入的物質(zhì)的量之比相同，均可達到等效平衡；平衡時各組分的百分含量相同，轉(zhuǎn)化率相同。⑵等同平衡：恒溫恒容，適用于所有有氣體參加的可逆反應(yīng)，只要使轉(zhuǎn)化后物質(zhì)的量與最初加入的物質(zhì)的量相同，均可達到等同平衡；平衡時各組分的物質(zhì)的量相同，百分含量相同，濃度相同。充氣問題：以aA(g)+bB(g)cC(g)⑴只充入一種反應(yīng)物，平衡右移，增大另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但它本身的轉(zhuǎn)化率降低 ⑵兩種反應(yīng)物按原比例充，恒容時相當(dāng)于加壓，恒壓時等效平衡⑶初始按系數(shù)比充入的反應(yīng)物或只充入產(chǎn)物，平衡時再充入產(chǎn)物，恒容時相當(dāng)于加壓，恒壓時等效平衡 化學(xué)反應(yīng)速率: 速率的計算和比較；濃度對化學(xué)速率的影響（溫度、濃度、壓強、催化劑）； Vt圖的分析第三章物質(zhì)在水溶液中的行為強弱電解質(zhì)：⑴強電解質(zhì)：完全電離，其溶液中無溶質(zhì)分子，電離方程式用“＝”，且一步電離；強酸、強堿、大多數(shù)鹽都屬于強電解質(zhì)。⑵弱電解質(zhì)：部分電離，其溶液中存在溶質(zhì)分子，電離方程式用“”，多元弱酸的電離方程式分步寫，其余的弱電解質(zhì)的電離一步完成；弱酸、弱堿、水都是弱電解質(zhì)。⑶常見的堿：KOH、NaOH、Ca(OH)Ba(OH)2是強堿，其余為弱堿；常見的酸：HCl、HBr、HI、HNOH2SO4是強酸，其余為弱酸；注意：強酸的酸式鹽的電離一步完成，如：NaHSO4=Na++H++SO42，而弱酸的酸式鹽要分步寫，如：NaHCO3=Na++HCO3, HCO3CO32+H+電離平衡⑴ 電離平衡是平衡的一種，遵循平衡的一般規(guī)律。溫度、濃度、加入與弱電解質(zhì)相同的離子或與弱電解質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)，都會引起平衡的移動⑵ 電離平衡常數(shù)（Ka或Kb）表征了弱電解質(zhì)的電離能力，一定溫度下，電離常數(shù)越大，弱電解質(zhì)的電離程度越大。Ka或Kb是平衡常數(shù)的一種，與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，只受溫度影響。溫度升高，電離常數(shù)增大。水的電離：⑴ H2OH++OH，△H0。升高溫度、向水中加入酸、堿或能水解的鹽均可引起水的電離平衡的移動。⑵ 任何稀的水溶液中，都存在，且[H+][OH]是一常數(shù)，稱為水的離子積（Kw）；Kw是溫度常數(shù)，只受溫度影響，而與H+或OH濃度無關(guān)。⑶ 溶液的酸堿性是H+與OH濃度的相對大小，與某一數(shù)值無直接關(guān)系。⑷ 當(dāng)溶液中的H+ 濃度≤1mol/L時，用pH表示。無論是單一溶液還是溶液混合后求pH，都遵循同一原則：若溶液呈酸性，先求c(H+)。若溶液呈堿性，先求c(OH),由Kw求出c(H
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